EP1544452A2 - Zweistufiger Kraftstofffilter - Google Patents

Zweistufiger Kraftstofffilter Download PDF

Info

Publication number
EP1544452A2
EP1544452A2 EP04105333A EP04105333A EP1544452A2 EP 1544452 A2 EP1544452 A2 EP 1544452A2 EP 04105333 A EP04105333 A EP 04105333A EP 04105333 A EP04105333 A EP 04105333A EP 1544452 A2 EP1544452 A2 EP 1544452A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
filter stage
stage
fuel
insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04105333A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1544452A3 (de
EP1544452B2 (de
EP1544452B1 (de
Inventor
Alfonso Baz
Cesar Garcia Benitez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34485561&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1544452(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1544452A2 publication Critical patent/EP1544452A2/de
Publication of EP1544452A3 publication Critical patent/EP1544452A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1544452B1 publication Critical patent/EP1544452B1/de
Publication of EP1544452B2 publication Critical patent/EP1544452B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/003—Filters in combination with devices for the removal of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D27/00—Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/04—Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper
    • B01D27/06—Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper with corrugated, folded or wound material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D27/00—Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/04—Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper
    • B01D27/06—Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper with corrugated, folded or wound material
    • B01D27/07—Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made of a piece of unitary material, e.g. filter paper with corrugated, folded or wound material having a coaxial stream through the filtering element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D27/00—Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/14—Cartridge filters of the throw-away type having more than one filtering element
    • B01D27/146—Cartridge filters of the throw-away type having more than one filtering element connected in series
    • B01D27/148—Cartridge filters of the throw-away type having more than one filtering element connected in series arranged concentrically or coaxially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/24—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by water separating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • F02M37/34—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements by the filter structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous

Definitions

  • the invention relates to a two-stage filter, in particular a fuel filter, with at least a first filter stage, at least partially made of a hydrophilic material, and at least one downstream second filter stage, at least partially made of a hydrophobic material consists.
  • Fuel filters are used in diesel engines, among others Filtering out impurities contained in diesel fuel and for separating water from the diesel fuel used to disturb and damage caused thereby For example, contamination or corrosion in the fuel system or to avoid a worse combustion in the engine.
  • 190 A1 is a fuel filter of the beginning known type.
  • the fuel filter has a housing a cylindrical filter element receiving cup-shaped Lower part on.
  • the filter insert is replaced by a formed two-stage filter, wherein a first filter stage with a hydrophilic filter material from a second filter stage downstream of a hydrophobic filter material at a small distance is. Both filter stages are concentric with each other and directly arranged one another or at a small distance from each other and are flowed through radially from outside to inside.
  • the first filter stage lets through the hydrophilic properties in the fuel contained, finely divided water to droplets or drops coalesce, which then at the hydrophobic second filter stage collected and separated by gravity.
  • a filter for diesel fuels with a first and a second filter stage known to be concentric with each other within a filter housing are arranged. While the first filter stage as a winding insert is formed, the second filter stage in the art arranged an inverted basket within the winding insert.
  • the fuel to be filtered enters axially from top to bottom through the first filter stage and passes over a room below the filter stages from the bottom to the second filter stage one. While in the first filter stage particles from the fuel be filtered out, at the second, as a tissue trained filter stage deposited water.
  • This object is achieved in a filter of the type mentioned achieved in that the flow cross-section of the second filter stage larger than the flow cross section of the first filter stage is.
  • An essential core idea of the invention is that unlike the fuel filter known from DE 101 23 190 A1 - Due to one compared to the first filter stage larger Flow cross section of the second filter stage, the flow rate in the second filter stage compared to the Flow rate reduced in the first filter stage is. This will cause the collection of droplets and drops that are have formed in the hydrophilic first filter stage, as well as their Joining to larger drops supports, so the water separation efficiency is significantly increased.
  • the filter according to the invention provides the essential Advantage that compared to conventional filters the degree of separation for water contained in the fuel improved or at compared to conventional filters the same degree of separation, the area of the filter material can be reduced overall.
  • the filter stages are concentric with each other to arrange, with the first filter stage at the same height of Filter stages is the interior of the two filter stages, and where the filter stages are traversed radially from the inside to the outside.
  • the second filter stage is preferred in the axial direction or in the direction of an axis of symmetry of the filter substantially arranged behind the first filter stage. That is insofar advantageous than the flow cross sections of the filter stages are more freely selectable than when arranged radially to each other Filter stages.
  • the first Filter stage flows substantially axially.
  • the second filter stage is radial and special is preferably flowed through from the outside to the inside. The installation of the Filter is then preferably such that the axial direction essentially the vertical direction and the radial direction corresponds to the horizontal direction, so that deposited Water in the second filter stage transverse to the flow direction to Bottom of the filter housing can sink.
  • the second filter stage at least one thick filter medium.
  • the advantage of a comparatively thick filter medium is that so in the second filter stage not only water deposited, but Also particles from the fuel can be filtered out. Since the fuel then through both the first filter stage, as also filtered by the second filter stage, the life can of the filter can be increased significantly.
  • the second filter stage is such that the passage of water droplets or water droplets completely is prevented.
  • the structure of the filter therefore such that the separation efficiency of Water of the second filter stage substantially independent of a mesh size of a fabric.
  • the filter material of the second filter stage is preferably cellulose, synthetic fibers, glass fibers or the like or a combination of these materials. It is preferred for the second filter stage a filter material with extremely fine Pores used to achieve a high degree of separation. Of the Abscheidegrad then depends on the pore size of the filter material and not on the mesh size of a fabric, and it can even very small water droplets are deposited so that the Abscheidegrad is very high.
  • the second filter stage preferably not a thin, membranous, but a thick one Filter layer, with the dirt or other particles from can be filtered out of the fuel. It can the Thickness of the layer, the service life and also the degree of separation influence. Preferred is a filter thickness of about 0.5 mm or more, but there are also smaller thicknesses possible.
  • the hydrophobic effect of the second filter stage can, for example be achieved by materials in the filter stage such as. Polyester, silicone, PTFE (Teflon), wax, polypropylene or fluorinated acrylates, fluorinated resoles or comparable contained in the prior art known materials are included. Also, the use of an example of polyester existing microfiber material, in particular a microfiber web (Melt-Blown), or the use of a microporous Barrier layer is possible.
  • the second filter stage is a star filter cartridge educated.
  • flow cross-section of a star filter insert Here, the mean flow cross-section is understood, which is from the middle radius of the star filter folded Filter material results.
  • the first filter stage can at least partially consist of a Material such as Cellulose or glass fibers exist.
  • the first filter stage comprises a winding insert.
  • Figure 1 shows the principle of a preferred embodiment in a simplified representation in cross section.
  • the fuel filter 1 shows schematically a fuel filter 1 with a housing 2 , which is closed at its upper end with a cover 3 .
  • the fuel filter 1 is constructed substantially rotationally symmetrical about a central axis 4 and designed substantially pot-shaped.
  • a fuel inlet 5 and in the middle of a fuel outlet 6 is provided.
  • a first filter stage 7 is arranged, wherein extending between the lid 3 and the first filter stage 7, a radial distribution area 8 .
  • the first filter stage 7 is arranged as a wound insert (wound filter) concentric to the central axis 4 .
  • Cellulose and / or glass fibers which are partly or completely impregnated such that the filter material has coalescence properties and has a hydrophilic effect are preferably used as the filter material for the wound filter.
  • the impregnated portion of the fibers is between about 60% and 90%.
  • a second filter stage 9 is arranged, wherein between the first filter stage 7 and the second filter stage, a, in the manner of an annular disc extending, radial collecting area 11 is located. Between the second filter stage 9 formed by a star filter insert and the housing wall, there remains an annular gap which adjoins the radial collecting area 11 , axial distribution area 12 and encloses the second filter stage 9 radially from the outside.
  • the outer area of the star filter insert is its dirty side, the inside the clean side, with the top and bottom of the star filter insert are sealed against the dirty side.
  • the filter material for the second filter stage 9 various materials can be used. Preferably, at least in part, a material such as cellulose or synthetic fibers or glass fibers or the like is used more.
  • the clean side of the second filter stage 9 is connected to the fuel outlet 6 in the cover 3 via an outlet pipe 13 extending along the center axis 4 .
  • a water outlet 15 is provided, which can be closed by a drain screw, not shown here or a controllable discharge valve.
  • the advantage of the arrangement of a radially infiltrated star filter insert behind an axially flowing winding insert is that the flow cross section of the winding insert is limited by the housing diameter and the outer diameter of the outlet tube 13 , the axial extent of the star filter insert but varies within certain limits depending on the height of the housing can be.
  • the fuel to be filtered passes through the fuel inlet 5 via the radial distribution region 8 in the winding insert of the first filter stage 7.
  • the first filter stage 7 is substantially axially, ie, flows parallel to its longitudinal axis and the central axis 4 . Due to the hydrophilic properties of the first filter stage, the water droplets distributed extremely finely in the emulsion are at least partially collected and combined to form larger water droplets and droplets.
  • the fuel exits the first filter stage 7 into the radial collecting area 11 , from which it passes into the axial distribution area 12 .
  • the axial distribution region 12 of the fuel to be filtered is distributed to the filter surface of the second filter stage 9 and occurs radially from outside to inside through the second filter stage 9 through, in the outlet pipe 17 and via the fuel outlet 6 from the housing 2 . Secluded water runs due to gravity on the dirty side of the second filter stage 9 in the sump 14 .
  • the arrows 16 indicate the respective flow direction of the fuel in the housing.
  • the Invention can also be realized in other embodiments.
  • a plurality of 3, 4, 5 or more filter stages be provided.
  • a hydrophilic filter stages as view first filter stage and another, downstream located hydrophobic filter stage as the second.
  • the "first" and the "second” filter level can be one or more more Filter stages be separated.
  • several filter cartridges can too be summarized a filter stage.
  • the invention not on the arrangement of a star filter insert as the second Filter stage downstream behind an axially traversed Wickelfilter limited as the first filter stage. Rather, you can suitable filter inserts from a variety of the expert known form of filter cartridges are selected. The same applies to the selection of filter materials.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filter, insbesondere einen Kraftstofffilter, mit einer ersten Filterstufe (7), die wenigstens teilweise aus einem hydrophilem Material besteht, und mit einer stromabwärts angeordneten zweiten Filterstufe (9), die wenigstens teilweise aus einem hydrophobem Material besteht, wobei der Strömungsquerschnitt der zweiten Filterstufe (9) größer als der Strömungsquerschnitt der ersten Filterstufe (7) ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Filter, insbesondere einen Kraftstofffilter, mit mindestens einer ersten Filterstufe, die wenigstens teilweise aus einem hydrophilen Material besteht, und mindestens einer stromabwärts angeordneten zweiten Filterstufe, die wenigstens teilweise aus einem hydrophoben Material besteht.
Kraftstofffilter werden unter anderem in Dieselmotoren zum Herausfiltern von in Dieselkraftstoff enthaltenen Verunreinigungen und zum Abscheiden von Wasser aus dem Dieselkraftstoff eingesetzt, um hierdurch verursachte Störungen und Schäden wie beispielsweise Verunreinigungen oder Korrosion im Kraftstoffsystem oder eine schlechtere Verbrennung im Motor zu vermeiden.
Aus der DE 101 23 190 A1 ist ein Kraftstofffilter der eingangs genannten Art bekannt. Der Kraftstofffilter weist ein Gehäuse mit einem einen zylindrischen Filtereinsatz aufnehmenden becherförmigen Unterteil auf. Der Filtereinsatz wird durch einen zweistufigen Filter gebildet, wobei einer ersten Filterstufe mit einem hydrophilen Filtermaterial eine zweite Filterstufe aus einem hydrophobem Filtermaterial in geringem Abstand nachgeordnet ist. Beide Filterstufen sind konzentrisch zueinander und direkt aneinander oder in geringem Abstand zueinander angeordnet und werden radial von außen nach innen durchströmt. Die erste Filterstufe lässt durch die hydrophilen Eigenschaften im Kraftstoff enthaltenes, fein verteiltes Wasser zu Tröpfchen oder Tropfen koaleszieren, welche dann an der hydrophoben zweiten Filterstufe gesammelt und über die Schwerkraft abgeschieden werden.
Des weiteren ist aus der EP 1 267 068 A2 ein Filter für Dieselkraftstoffe mit einer ersten und einer zweiten Filterstufe bekannt, die innerhalb eines Filtergehäuses zueinander konzentrisch angeordnet sind. Während die erste Filterstufe als Wickeleinsatz ausgebildet ist, ist die zweite Filterstufe in der Art eines umgedrehten Korbes innerhalb des Wickeleinsatzes angeordnet. Der zu filternde Kraftstoff tritt axial von oben nach unten durch die erste Filterstufe hindurch und gelangt über einen Raum unterhalb der Filterstufen von unten in die zweite Filterstufe ein. Während in der ersten Filterstufe Partikel aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden, wird an der zweiten, als Gewebe ausgebildeten Filterstufe Wasser abgeschieden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Filter zur Verfügung zu stellen, der eine verbesserte Abscheidung von Wasser ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Filter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Strömungsquerschnitt der zweiten Filterstufe größer als der Strömungsquerschnitt der ersten Filterstufe ist.
Wie bei dem aus der DE 101 23 190 A1 bekannten Kraftstofffilter besteht auch beim erfindungsgemäßen Kraftstofffilter das Prinzip des Wasserabscheidens darin, dass das im Kraftstoff enthaltene Wasser in der ersten Filterstufe aufgrund ihrer hydrophilen Eigenschaften koalesziert, so dass sich kleine Tröpfchen oder Tropfen bilden, die in der zweiten Filterstufe gesammelt und abgeschieden werden.
Ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass - anders als bei dem aus der DE 101 23 190 A1 bekannten Kraftstofffilter - aufgrund einem gegenüber der ersten Filterstufe größeren Strömungsquerschnitt der zweiten Filterstufe die Strömungsgeschwindigkeit in der zweiten Filterstufe gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit in der ersten Filterstufe herabgesetzt ist. Dadurch wird das Sammeln von Tröpfchen und Tropfen, die sich in der hydrophilen ersten Filterstufe gebildet haben, sowie deren Verbinden zu größeren Tropfen unterstützt, so dass der Wasserabscheidegrad wesentlich erhöht wird.
Im Ergebnis bietet der erfindungsgemäße Filter den wesentlichen Vorteil, dass gegenüber herkömmlichen Filtern der Abscheidegrad für im Kraftstoff enthaltenes Wasser verbessert oder bei gegenüber herkömmlichen Filtern gleichem Abscheidegrad die Fläche des Filtermaterials insgesamt verringert werden kann.
In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist es beispielsweise möglich, die Filterstufen konzentrisch zueinander anzuordnen, wobei die erste Filterstufe bei gleicher Höhe der Filterstufen die innere der beiden Filterstufen ist, und wobei die Filterstufen radial von innen nach außen durchflossen werden. Bevorzugt wird die zweite Filterstufe jedoch in axialer Richtung bzw. in Richtung einer Symmetrieachse des Filters im Wesentlichen hinter der ersten Filterstufe angeordnet. Das ist insofern vorteilhaft, als die Strömungsquerschnitte der Filterstufen freier wählbar sind als bei radial zueinander angeordneten Filterstufen.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung wird die erste Filterstufe im Wesentlichen axial durchströmt. Bevorzugt ist weiterhin, dass die zweite Filterstufe radial und besonders bevorzugt von außen nach innen durchströmt wird. Der Einbau des Filters erfolgt dann bevorzugt derart, dass die axiale Richtung im Wesentlichen der vertikalen Richtung und die radiale Richtung der horizontalen Richtung entspricht, so dass abgeschiedenes Wasser in der zweiten Filterstufe quer zur Strömungsrichtung zum Boden des Filtergehäuses absinken kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die zweite Filterstufe wenigstens ein dickes Filtermedium auf. Der Vorteil eines vergleichsweise dicken Filtermediums besteht darin, dass damit in der zweiten Filterstufe nicht nur Wasser abgeschieden, sondern auch Partikel aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden können. Da der Kraftstoff dann sowohl durch die erste Filterstufe, als auch durch die zweite Filterstufe gefiltert wird, kann die Standzeit des Filters erheblich erhöht werden. Vorzugsweise wird ein filtermaterial in der Dicke von wenigstens 0,5 mm verwendet. Möglich sind aber auch dünnere Schichten, wie z.B. 0,4 mm.
Vorzugsweise ist die zweite Filterstufe derart beschaffen, dass das Hindurchtreten von Wassertropfen oder Wassertröpfchen vollständig unterbunden wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Aufbau des Filters daher derart, dass der Abscheidegrad von Wasser der zweiten Filterstufe im Wesentlichen unabhängig von einer Maschenweite eines Gewebes ist.
Das Filtermaterial der zweiten Filterstufe besteht vorzugsweise aus Zellulose, synthetischen Fasern, Glasfasern oder dergleichen oder aus einer Kombination dieser Materialien. Bevorzugt wird für die zweite Filterstufe ein Filtermaterial mit äußerst feinen Poren eingesetzt, um einen hohen Abscheidegrad zu erzielen. Der Abscheidegrad hängt dann von der Porengröße des Filtermaterials und nicht von der Maschenweite eines Gewebes ab, und es können auch sehr kleine Wassertröpfchen abgeschieden werden, so dass der Abscheidegrad sehr hoch ist. Dabei ist die zweite Filterstufe vorzugsweise keine dünne, membranartige, sondern eine dicke Filterschicht, mit der auch Schmutz- oder sonstige Partikel aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden können. Dabei kann die Dicke der Schicht die Standzeit und auch den Abscheidegrad beeinflussen. Bevorzugt ist eine Filterdicke von ca. 0,5 mm oder mehr, es sind aber auch kleinere Dicken möglich.
Die hydrophobe Wirkung der zweiten Filterstufe kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass in der Filterstufe Materialien wie z.B. Polyester, Silikon, PTFE (Teflon), Wachs, Polypropylen oder fluorisierte Acrylate, fluorisierte Resole oder vergleichbare im Stand der Technik bekannte Materialien enthalten sind. Auch der Einsatz von einem beispielsweise aus Polyester bestehenden Mikrofaser-Material, insbesondere einem Mikrofaservlies (Melt-Blown), oder die Verwendung einer mikroporösen Sperrschicht ist möglich.
Vorzugsweise ist die zweite Filterstufe als Sternfiltereinsatz ausgebildet. Als Strömungsquerschnitt eines Sternfiltereinsatzes wird hier der mittlere Strömungsquerschnitt verstanden, der sich aus dem mittleren Radius des als Sternfilter gefalteten Filtermaterials ergibt.
Die erste Filterstufe kann wenigstens teilweise aus einem Material wie z.B. Zellulose oder Glasfasern bestehen.
Vorzugsweise umfasst die erste Filterstufe einen Wickeleinsatz.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, das im folgenden mit Bezug auf die Figur beschrieben wird.
Figur 1 zeigt das Prinzip eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in vereinfachter Darstellung im Querschnitt.
In Figur 1 ist schematisch ein Kraftstofffilter 1 mit einem Gehäuse 2 dargestellt, das an seinem oberen Ende mit einem Deckel 3 verschlossen ist. Insgesamt ist der Kraftstofffilter 1 im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine Mittelachse 4 aufgebaut und im Wesentlichen topfförmig gestaltet.
In einem radial äußeren Bereich ist im Deckel 3 ein Kraftstoffeinlass 5 und in dessen Mitte ein Kraftstoffauslass 6 vorgesehen. Unterhalb des Deckels 3 ist eine erste Filterstufe 7 angeordnet, wobei sich zwischen Deckel 3 und erster Filterstufe 7 ein radialer Verteilungsbereich 8 erstreckt.
Die erste Filterstufe 7 ist als gewickelter Einsatz (Wickelfilter) konzentrisch zur Mittelachse 4 angeordnet. Als Filtermaterial für den Wickelfilter werden bevorzugt Zellulose- und/oder Glasfasern verwendet, welche teilweise oder ganz so imprägniert sind, dass das Filtermaterial Koaleszenzeigenschaften hat und hydrophil wirkt. Vorzugsweise beträgt der imprägnierte Anteil der Fasern zwischen etwa 60% und 90%.
Unterhalb der ersten Filterstufe 7 ist eine zweite Filterstufe 9 angeordnet, wobei sich zwischen der ersten Filterstufe 7 und der zweiten Filterstufe ein sich in der Art einer Ringscheibe erstreckender, radialer Sammelbereich 11 befindet. Zwischen der durch einen Sternfiltereinsatz gebildeten zweiten Filterstufe 9 und der Gehäusewand verbleibt ein sich an den radialen Sammelbereich 11 anschließender, axialer Verteilungsbereich 12 wirkender Ringspalt, der die zweite Filterstufe 9 radial von außen umschließt. Der Außenbereich des Sternfiltereinsatzes ist seine Schmutzseite, die Innenseite die Reinseite, wobei die Ober- und Unterseite des Sternfiltereinsatzes gegenüber der Schmutzseite abgedichtet sind. Als Filtermaterial für die zweite Filterstufe 9 können verschiedene Materialien verwendet werden. Vorzugsweise wird wenigstens zum Teil ein Material wie Zellulose oder es werden synthetische Fasern oder Glasfasern oder dergleichen mehr eingesetzt.
Die Reinseite der zweiten Filterstufe 9 ist über ein sich entlang der Mittelachse 4 erstreckendes Auslassrohr 13 mit dem Kraftstoffauslass 6 im Deckel 3 verbunden.
Unterhalb der zweiten Filterstufe 9 erstreckt sich der Bodenbereich des Gehäuses 2, der als Sumpf 14 für abgeschiedenes Wasser dient. Am Boden des Sumpfs 14 ist ein Wasserablass 15 vorgesehen, der über eine hier nicht dargestellte Ablassschraube oder ein steuerbares Ablassventil verschließbar ist.
Der Vorteil der Anordnung eines radial durchflossenen Sternfiltereinsatzes hinter einem axial durchflossenen Wickeleinsatz besteht darin, dass der Strömungsquerschnitt des Wickeleinsatzes durch den Gehäusedurchmesser und den Außendurchmesser des Auslassrohres 13 beschränkt ist, die axiale Ausdehnung des Sternfiltereinsatzes aber in bestimmten Grenzen in Abhängigkeit von der Höhe des Gehäuses variiert werden kann. Somit kann über die Wahl einer geeigneten Höhe des Sternfiltereinsatzes dafür Sorge getragen werden, dass sein mittlerer Strömungsquerschnitt größer als der Strömungsquerschnitt des Wickeleinsatzes und die mittlere Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Sternfiltereinsatzes dementsprechend geringer als die Strömungsgeschwindigkeit im Wickeleinsatz ist.
Der zu filternde Kraftstoff gelangt durch den Kraftstoffeinlass 5 über den radialen Verteilungsbereich 8 in den Wickeleinsatz der ersten Filterstufe 7. Die erste Filterstufe 7 wird im Wesentlichen axial, also parallel zu seiner Längsachse und zur Mittelachse 4 durchströmt. Dabei werden bedingt durch die hydrophilen Eigenschaften der ersten Filterstufe die in der Emulsion extrem fein verteilten Wassertröpfchen wenigstens teilweise gesammelt und zu größeren Wassertröpfchen und -tropfen vereinigt. Der Kraftstoff tritt aus der ersten Filterstufe 7 in den radialen Sammelbereich 11 aus, von dem aus er in den axialen Verteilungsbereich 12 gelangt.
Im axialen Verteilungsbereich 12 wird der zu filternde Kraftstoff auf die Filterfläche der zweiten Filterstufe 9 verteilt und tritt radial von außen nach innen durch die zweite Filterstufe 9 hindurch, in das Auslassrohr 17 ein und über den Kraftstoffauslass 6 aus dem Gehäuse 2 aus. Abgeschiedenes Wasser läuft schwerkraftbedingt an der Schmutzseite der zweiten Filterstufe 9 in den Sumpf 14 ab.
Die Pfeile 16 zeigen die jeweilige Strömungsrichtung des Kraftstoffs im Gehäuse an.
Neben der konkret beschriebenen Ausführungsform kann die Erfindung auch in anderen Ausgestaltungen realisiert werden. Beispielsweise kann eine Vielzahl von 3, 4, 5 oder mehr Filterstufen vorgesehen sein. Dann ist eine hydrophile Filterstufen als erste Filterstufe anzusehen und eine weitere, stromabwärts gelegene hydrophobe Filterstufe als zweite. Die "erste" und die "zweite" Filterstufe können durch eine oder auch mehrere weitere Filterstufen getrennt sein. Auch können mehrere Filtereinsätze zu einer Filterstufe zusammengefasst sein. Auch ist die Erfindung nicht auf die Anordnung eines Sternfiltereinsatzes als zweite Filterstufe stromabwärts hinter einem axial durchflossenen Wickelfilter als erster Filterstufe beschränkt. Vielmehr können geeignete Filtereinsätze aus einer Vielzahl dem Fachmann bekannten Form von Filtereinsätzen gewählt werden. Entsprechendes gilt für die Auswahl der Filtermaterialien.

Claims (11)

  1. Filter, insbesondere Kraftstofffilter, mit mindestens einer ersten Filterstufe (7), die wenigstens teilweise aus einem hydrophilem Material besteht, und mindestens einer stromabwärts angeordneten zweiten Filterstufe (9), die wenigstens teilweise aus einem hydrophobem Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt der zweiten Filterstufe (9) größer als der Strömungsquerschnitt der ersten Filterstufe (7) ist.
  2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filterstufe (9) in axialer Richtung hinter der ersten Filterstufe (7) angeordnet ist.
  3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Filterstufe (7) im Wesentlichen axial durchströmt wird.
  4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filterstufe (9) radial und vorzugsweise von außen nach innen durchströmt wird.
  5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filterstufe (9) mit einem dicken Filtermedium ausgebildet ist.
  6. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidegrad von Wasser der zweiten Filterstufe (9) im Wesentlichen unabhängig von einer Maschenweite ihres Gewebes ist.
  7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der zweiten Filterstufe (9) wenigstens teilweise aus Zellulose, synthetischen Fasern , Glasfasern oder dergleichen oder einer Kombination dieser Materialien besteht.
  8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filterstufe (9) wenigstens eine Schicht aus einem Mikrofasermaterial aufweist, das vorzugsweise wenigstens teilweise aus Polyester besteht.
  9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Filterstufe (7) wenigstens teilweise aus Zellulose oder Glasfasern oder einer Kombination dieser Materialien besteht.
  10. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Filterstufe (7) einen Wickeleinsatz umfasst.
  11. Filter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filterstufe (9) einen Sternfiltereinsatz umfasst.
EP04105333.1A 2003-12-20 2004-10-27 Zweistufiger Kraftstofffilter Expired - Lifetime EP1544452B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10360208 2003-12-20
DE10360208A DE10360208A1 (de) 2003-12-20 2003-12-20 Zweistufiger Filter Kraftstofffilter

Publications (4)

Publication Number Publication Date
EP1544452A2 true EP1544452A2 (de) 2005-06-22
EP1544452A3 EP1544452A3 (de) 2010-04-07
EP1544452B1 EP1544452B1 (de) 2011-08-17
EP1544452B2 EP1544452B2 (de) 2018-02-21

Family

ID=34485561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04105333.1A Expired - Lifetime EP1544452B2 (de) 2003-12-20 2004-10-27 Zweistufiger Kraftstofffilter

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1544452B2 (de)
DE (1) DE10360208A1 (de)
ES (1) ES2367990T3 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011101750A1 (en) * 2010-05-25 2011-08-25 Ufi Innovation Center S.R.L. An improved filter group for internal combustion engines
WO2014083394A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Ufi Filters S.P.A. A filter cartridge
US20140197090A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Parker-Hannifin Corporation Multistage high capacity and depth coalescing media system
JP2017115858A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 京三電機株式会社 水分離器、フィルタ、および燃料フィルタ装置
WO2017110542A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 京三電機株式会社 水分離器、フィルタ、および燃料フィルタ装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015218185A1 (de) * 2015-09-22 2017-03-23 Mahle International Gmbh Filtermedium
DE102016010778A1 (de) 2016-09-08 2018-03-08 Mann+Hummel Gmbh Trennmodul, Wasserabscheidevorrichtung mit einem Trennmodul und Filtersystem mit einer Wasserabscheidevorrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187895A (en) * 1963-01-23 1965-06-08 Pall Corp Fuel-water separator
US4372847A (en) * 1980-06-23 1983-02-08 Chicago Rawhide Manufacturing Company Fuel filter assembly and cartridge
EP1256707A2 (de) * 2001-05-12 2002-11-13 MAHLE Filtersysteme GmbH Kraftstofffilter mit wasserabscheidenden Mitteln

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3465883A (en) † 1967-07-25 1969-09-09 Wix Corp Fuel-water separator and filter
US4253954A (en) † 1979-07-02 1981-03-03 Nelson Industries, Inc. Two-stage spin-on separating device
US5993675A (en) † 1997-12-31 1999-11-30 Hagerthy; Albert P. Fuel-water separator for marine and diesel engines
ATE538859T1 (de) † 2003-03-21 2012-01-15 Mann & Hummel Gmbh Filtersystem für kraftstoff

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187895A (en) * 1963-01-23 1965-06-08 Pall Corp Fuel-water separator
US4372847A (en) * 1980-06-23 1983-02-08 Chicago Rawhide Manufacturing Company Fuel filter assembly and cartridge
EP1256707A2 (de) * 2001-05-12 2002-11-13 MAHLE Filtersysteme GmbH Kraftstofffilter mit wasserabscheidenden Mitteln

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011101750A1 (en) * 2010-05-25 2011-08-25 Ufi Innovation Center S.R.L. An improved filter group for internal combustion engines
ITRE20100041A1 (it) * 2010-05-25 2011-11-26 Ufi Innovation Ct Srl Gruppo filtrante perfezionato per motori endotermici
CN102893015A (zh) * 2010-05-25 2013-01-23 Ufi发明中心有限公司 一种改进的内燃机过滤器组
WO2014083394A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Ufi Filters S.P.A. A filter cartridge
US20140197090A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-17 Parker-Hannifin Corporation Multistage high capacity and depth coalescing media system
US9604167B2 (en) * 2013-01-15 2017-03-28 Parker-Hannifin Corporation Multistage high capacity and depth coalescing media system
JP2017115858A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 京三電機株式会社 水分離器、フィルタ、および燃料フィルタ装置
WO2017110542A1 (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 京三電機株式会社 水分離器、フィルタ、および燃料フィルタ装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1544452A3 (de) 2010-04-07
EP1544452B2 (de) 2018-02-21
DE10360208A1 (de) 2005-07-28
EP1544452B1 (de) 2011-08-17
ES2367990T3 (es) 2011-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2788099B1 (de) Kraftstofffilter einer brennkraftmaschine und filterelement eines kraftstofffilters
DE102010052329A1 (de) Kraftstofffilter
DE102014000903B4 (de) Filterelement und Filtervorrichtung
DE10123190A1 (de) Kraftstofffilter mit wasserabscheidenden Mitteln
DE60003202T2 (de) Verfahren und filter zur filtrierung eines schlammes
WO2013079172A1 (de) Filtervorrichtung
EP3423169B1 (de) Filtereinsatz und kraftstofffilter
DE2126080B2 (de) Rohrförmiges Trennelement zum Filtern und Abscheiden von Wasser und Feststoffen aus Kraftstoff
DE102015003915A1 (de) Abscheideelement einer Abscheidevorrichtung zur Abscheidung wenigstens eines fluiden Mediums aus einem zu behandelnden Fluid und Abscheidevorrichtung
DE112017002974T5 (de) Koaleszer mit perforierter schicht
DE102016009487B4 (de) Abscheideelement, Vorrichtung sowie Verfahren zur Abscheidung von Flüssigkeit aus Rohgas oder aus Rohgasgemisch einer Kraftmaschine oder eines Kompressors
EP1544452B1 (de) Zweistufiger Kraftstofffilter
DE102010044773A1 (de) Kraftstofffilter zur Filterung von Kraftstoff
DE102016003994A1 (de) Filterelement für das Filtern eines durch das Filterelement hindurchtretenden Fluids, Koaleszenzfilter, Druckluftfilteranlage, Verwendung eines Filterelements und Verfahren zum Herstellen eines Koaleszenzfilters
DE102012219885B3 (de) Flüssigkeitsfilter
EP3185983B1 (de) Endabscheider, verwendung und herstellungsverfahren
DE4340024A1 (de) Flüssigkeitsfilter für Kraftstoff
WO2017137335A1 (de) Abscheidemediumkörper zur verwendung in einem abscheider
WO2017063794A1 (de) Koaleszenzelement und filterelement mit einem koaleszenzelement
WO2019072547A1 (de) Fluidfilter
EP3695893B1 (de) Filtervorrichtung
DE10353367A1 (de) System zur Abscheidung von Partikeln und Wasser
DE102023001703A1 (de) Abscheidevorrichtung
WO2022079116A1 (de) Filtervorrichtung und abscheideeinrichtung
DE102014006259A1 (de) Koaleszenzelement eines Wasserabscheiders für Kraftstoff und Wasserabscheider

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

17P Request for examination filed

Effective date: 20101007

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE ES FR IT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F02M 37/22 20060101AFI20110218BHEP

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR IT

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502004012796

Country of ref document: DE

Effective date: 20111013

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2367990

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20111111

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

26 Opposition filed

Opponent name: UFI FILTERS S.P.A.

Effective date: 20120515

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R026

Ref document number: 502004012796

Country of ref document: DE

Effective date: 20120515

PLBB Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3

PLAY Examination report in opposition despatched + time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNORE2

PLAH Information related to despatch of examination report in opposition + time limit modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCORE2

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 12

PLBC Reply to examination report in opposition received

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNORE3

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

APAH Appeal reference modified

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCREFNO

APBM Appeal reference recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNREFNO

APBP Date of receipt of notice of appeal recorded

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA2O

APBU Appeal procedure closed

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNNOA9O

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

PUAH Patent maintained in amended form

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED

27A Patent maintained in amended form

Effective date: 20180221

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B2

Designated state(s): DE ES FR IT

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R102

Ref document number: 502004012796

Country of ref document: DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20171103

Year of fee payment: 14

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180221

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20221020

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20221031

Year of fee payment: 19

Ref country code: DE

Payment date: 20221215

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004012796

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20231031

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20240501